Cảm biến màu; tương phản & huỳnh quang
Khi nhu cầu về sản phẩm ngày càng tăng thì yêu cầu đặt ra các quy trình điều khiển tự động là phải có khả năng cung cấp những sản phẩm, linh kiện với giá cả ngày càng thấp và luôn phải giữ được chất lượng cao hơn. Một trong những yếu tố đóng góp trong việc làm tăng năng suất sản xuất là hệ thống cảm biến gắn trong dây chuyền để đánh giá các thông số, đặc điểm của sản phẩm ở tốc độ rất cao (tần số lên tới 100 sản phẩm/giây).
Rõ ràng có rất nhiều loại cảm biến bao gồm siêu âm, quang điện, kiểu tụ, kiểu cảm ứng. Trong bài này chúng tôi muốn đề cập đến cảm biến quang điện thông qua đó độc giả sẽ có những căn cứ nhất định để lựa chọn chúng cho phù hợp ứng dụng.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang điện
Chức năng cơ bản của cảm biến quang điện là đáp ứng với những thay đổi của ánh sáng tạo ra bởi hoặc là đặc tuyến của một vật thể thông qua đó tạo ra một tín hiệu điện hoặc tín hiệu tương tự có thể ghép nối với thiết bị bên ngoài hoặc cho một quy trình điều khiển nào đó.
Một cách tiêu biểu, cảm biến được thiết lập sao cho có sự sai khác giữa các điều kiện hoặc đặc tuyến được thể hiện thông qua việc phát hiện màu hoặc phần đánh dấu trên một nhãn hoặc là sự có mặt/không có mặt của một vật nào đó đính trên nhãn. Với những cảm biến hiện đại hơn, như cảm biến màu đáp ứng không chỉ với sự thay đổi với ánh sáng do đối tượng gây ra mà còn đánh giá màu sắc trong ánh sáng (phạn xạ hoặc tới), cho phép nhận dạng nhiều màu một lúc.
Mọi cảm biến quang điện đều có trường nhận diện hữu hạn (FOV) được xác định bởi điểm sáng (khi sản xuất). Ví dụ, một cảm biến quang điện không thể phát hiện một dấu 1 cm2 đặt ngẫu nhiên trong bề mặt 100 cm2 nếu không đưa điểm sáng tới đó. Để có được kết quả tốt nhất, nên tìm ra một khoảng cách phù hợp, cố định ở khoảng cách đó và dịch chuyển điểm sáng trên diện tích đó.
Gần như mọi cảm biến quang điện điều chế nguồn sáng của chúng để tránh tia sáng môi trường làm ảnh hưởng đến đến kết quả đo đạc. Kỹ thuật này liên quan tới việc đo lường tín hiệu với nguồn sáng lúc bật, lúc tắt, sau đó tính toán sự sai khác về tín hiệu. Kết quả là một mức tín hiệu được gán thuộc tính một cách đặt biệt với nguồn sáng của cảm biến (điều này giống như việc người ta đo phổ, lúc phân tích kết quả trừ đi phần phổ nền để được kết quả tốt hơn).
Cân nhắc dùng lệnh cho cảm biến
Lệnh cho cảm biến liên quan tới việc lựa chọn đúng chủng loại cảm biến cho từng công việc, lắp đặt chúng, và đánh giá chúng. Bên cạnh tiêu chí lựa chọn mang tính kỹ thuật, có thể chúng ta cần cân nhắc những chức năng có thể “dạy” cho cảm biến. Điều này cho phép người vận hành huấn luyện cảm biến điều kiện QUA hặc SAI bằng cách đặt phần “TỐT” của cảm biến nằm trong vùng FOV hiệu dụng, nhấn một phím trên cảm biến, đưa phần “XẤU” của cảm biến nằm trong vùng FOV hiệu dụng, rồi lại nhấn một phím trên cảm biến. Cảm biến sẽ đánh giá hai điều kiện đặt thiên áp vào trong bộ nhớ.
Kỹ thuật này phù hợp trong những ứng dụng mà giữa phần “TỐT” và “XẤU” là tương đối rõ ràng, với những ứng dụng khác nơi không có sự phân biệt rõ rệt giữa các phần để cảm nhận thì không nên áp dụng. Trong trường hợp như thế, kỹ thuật áp dụng thành công giống như khi cảm biến cung cấp cho người sử dụng những phản hồi khả kiến (nhìn thấy được), cho phép người sử dụng đặt thiên áp vào bộ nhớ của hệ thống điều khiển.
Những cảm biến đời mới cho phản hồi khả kiến tốt thông qua việc hiển thị độ mạnh tín hiệu. Phản hồi khả kiến giúp việc thiết lập, đánh giá bằng chỉ thị độ mạnh yếu của tín hiệu cho người vận hành, cho phép anh ta xác định được vị trí tối ưu, trong khoảng FOV hiệu dụng của cảm biến làm tăng độ tin cậy của sản phẩm. Tính năng này cũng rất có giá trị hỗ trợ sửa lỗi trong những trường hợp cần thiết.
Ở phần sau của bài này chúng tôi sẽ mạn đàm những kỹ thuật dùng màu, độ tương phản và huỳnh quang trong những ứng dụng khác nhau.
Nguồn: http://automation.net.vn/The-gioi-ca...ynh-quang.html
